中新网哈尔滨11月20日电（记者 史轶夫）11月20日，国际顶级学术期刊《Nature》在线发表了黑龙江大学许辉教授团队与合作者的突破性研究成果——“捕获电生激子实现可调谐的镧系纳米晶电致发光”。这一成果不仅标志着黑龙江大学首次以第一单位登上《Nature》期刊，更实现了黑龙江省化学学科在国际顶级学术舞台的历史性突破。
十四年科研长跑：从“异想天开”到全球突破
故事的起点要追溯到2011年新加坡国立大学的一次学术交流。当时专注于有机分子敏化稀土纳米晶研究的许辉教授，与合作者王锋教授提出了一个看似“疯狂”的设想：能否让天生绝缘的稀土纳米晶实现电致发光？作为光电材料领域的“明星”，镧系掺杂纳米晶虽具备色纯度高、稳定性强等优势，但其绝缘特性却像一道不可逾越的屏障——电荷无法注入导致其长期与光电应用无缘，这一难题困扰全球科研界多年。
面对传统“硬闯”电荷注入路径的困境，许辉团队另辟蹊径，从自然界光合作用中汲取灵感，提出“构建光电桥梁”的创新方案：通过在稀土纳米晶表面修饰功能配体，搭建起有机-无机复合的“能量传输通道”。“这些配体就像植物中的叶绿素，能够精准捕获电激发产生的能量并高效传递给纳米晶。”许辉教授形象比喻道。经过大量筛选，团队发现分子CzPPOA的能量捕获效率接近100%，传递效率高达96.7%，成功实现了能量的“精准递送”，让绝缘的稀土纳米晶“通电发光”成为可能。
跨校协作攻坚：性能提升76倍的绿色器件
这场科研攻坚战跨越了十四年，三支跨校团队始终紧密协作。最终制备的绿色电致发光器件外量子效率达到5.9%，较未功能化的纳米晶器件提升了76倍。更令人惊喜的是，无需改变器件结构，仅通过调整纳米晶中掺杂的稀土离子种类，就能在同一器件上实现从绿色、暖白色到近红外光的连续、精准调控。
这一突破不仅颠覆了“绝缘体无法电致发光”的传统认知，更构建起有机-无机复合的新型研究范式，为能源、生物、医药等多领域提供了跨界创新思路。例如，在生物医学成像领域，稀土纳米晶的近红外发光特性可实现深层组织穿透；在可穿戴设备领域，其高稳定性可延长器件使用寿命；在显示技术领域，精准调光能力有望推动新一代显示技术发展。
未来展望：从实验室到产业化的“最后一公里”
如今，连接“绝缘小岛”与光电世界的桥梁已建成，但许辉团队的探索仍在继续。他们计划进一步优化材料性能，向更亮、更高效、更稳定的目标迈进，并加速推动技术在未来显示、生物医学成像、可穿戴设备等领域的落地转化。“这份坚持十四年的‘科技之光’，终将成为赋能经济社会发展的‘产业之光’。”团队成员表示。
（完）
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